Veja os projetos para aviões não poluentes no futuro (e qual a chance de saírem do papel)

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A indústria aeroespacial está testando modelos de aeronaves com uma aparência radical, mas será que algum dia eles entrarão em produção? 
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Por BBC  
19/01/2021 12h17 Atualizado há 3 horas
Postado em 19 de janeiro de 2021 às 15h20m

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O Airbus Maveric é uma aeronave de teste de asa mista com controle remoto — Foto: Airbus via BBC

Em um local não revelado, a Airbus passou meses testando um avião com uma aparência radical. Com 3 metros de largura, ele é pequeno, mas pode ser o início de algo muito grande na indústria aeroespacial.

Ele se parece com uma rampa voadora — conhecido na área como um design de asa mista.

A Airbus chama a aeronave controlada remotamente de Maveric e faz questão de enfatizar que, no momento, está apenas explorando como funciona a configuração dela. Mas diz que o design tem "grande potencial".

Um dia, ele poderá ser dimensionado para o tamanho de um avião normal de passageiros.

Em aeronaves tradicionais, a fuselagem é basicamente um peso morto e precisa de asas grandes para se manter no céu.

Em um projeto de asa combinada, toda a fuselagem fornece sustentação, portanto pode ser mais leve e menor do que os projetos atuais, carregando potencialmente a mesma carga útil.

O Maveric é uma das várias iniciativas da Airbus, mas há muitas outras de empresas aeroespaciais que tentam cumprir a meta da indústria de reduzir pela metade as emissões das viagens aéreas até 2050, em comparação com os níveis de 2005.

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"Há um grande desafio aqui. E há uma grande expectativa da sociedade para a qual acreditamos ser nosso dever encontrar respostas", disse Sandra Bour-Schaeffer, presidente-executiva da Airbus UpNext, que avalia novas tecnologias para o gigante mercado aeroespacial europeu.

"Acreditamos que temos que entrar em uma tecnologia realmente… revolucionária", diz ela.

O projeto do Flying-V veria os passageiros transportados nas asas da aeronave — Foto: TU Delft via BBC

Uma ideia igualmente radical está sendo explorada na Delft University of Technology, na Holanda.

Os pesquisadores estão trabalhando em um projeto conhecido como "Flying-V" (V-Voador, em tradução livre). É um novo conceito para uma aeronave comercial, que eles afirmam ser até 20% mais eficiente do que um avião moderno de última geração, como o Airbus A350.

Como o Maveric, ele abandona a ideia de uma fuselagem convencional. Mas, neste caso, a forma é mais parecida com uma ponta de flecha, com duas asas se estendendo atrás da cabine em formato de V. Os passageiros e a carga seriam transportados dentro das próprias asas.

Os designers acham que seria mais barato construir tudo ao invés de fazer uma asa mista porque os dois braços do V poderiam ser "plugados" no resto da fuselagem. Portanto, a aeronave poderia ser construída em partes, em vez de toda de uma vez.

"Achamos que podemos manter os custos de fabricação relativamente baixos, em comparação com conceitos que teriam componentes mais exclusivos", disse Roelof Vos, o líder do projeto do Flying-V e professor assistente da Delft University of Technology.

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O projeto foi feito a partir da tese de um aluno de pós-graduação. Ele está sendo desenvolvido com o apoio da companhia aérea holandesas KLM e da Airbus — e em julho um protótipo voou pela primeira vez, de uma base aérea na Alemanha.

O voo da aeronave de teste — um drone movido a bateria com uma envergadura de 9 pés (2,74 metros) — foi considerado um sucesso.

Um modelo em escala de voo do Flying-V sendo preparado para testes — Foto: TU Delft via BBC

Os pesquisadores disseram que a máquina teve um bom desempenho, embora tenha sofrido uma espécie de oscilação aerodinâmica, conhecida como "rolamento holandês". Isso tornou difícil manter as asas niveladas e resultou no que eles descreveram como "uma aterrissagem um tanto áspera", que danificou o trem de pouso dianteiro.

Os dados desses testes estão sendo analisados ​​e incorporados a um simulador de voo.

As companhias aéreas viram suas receitas caírem devido à pandemia, mas, apesar disso, a KLM diz que continuará apoiando as pesquisas sobre o Flying-V.

Os atrativos de aeronaves mais eficientes são óbvios, para um setor onde o controle de custos é vital para a lucratividade e que está sob intensa pressão para reduzir seu impacto ambiental.

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Mas como o layout básico das aeronaves comerciais permanece inalterado há décadas, outras questões práticas devem ser consideradas — algumas das quais o especialista em aviônica Steve Wright, da Universidade do Oeste da Inglaterra, descreve como "obstáculos".

Entre eles estão a forma como os passageiros embarcam ou saem da aeronave. No caso da asa mista, por exemplo, a ampla seção central poderia tornar o embarque mais demorado, enquanto os passageiros do meio estariam longe das saídas em caso de emergência.

Há também a questão do conforto do passageiro. Aqueles sentados perto da lateral da aeronave — e efetivamente perto da borda da "asa" — sentiriam um movimento muito maior quando a aeronave estivesse inclinada, pois a decolagem e a aterrissagem teriam que ser em ângulos mais íngremes do que o normal.

Construir um novo tipo de aeronave também representaria um desafio para a indústria aeroespacial. A Airbus, por exemplo, fabrica partes e componentes de aeronaves existentes em toda a Europa, antes de trazê-los para a montagem final em Hamburgo e Toulouse. É uma cadeia de suprimentos experimentada e testada, usando a experiência específica presente em cada região.

A Airbus insiste que questões como essas já estão sendo consideradas como parte do processo de design — mas há poucas dúvidas de que um design como a asa combinada ou Flying-V representa uma grande aposta para um fabricante.

Projeto Transonic Truss-Braced Wing da Boeing — Foto: Boeing via BBC

Sua rival Boeing passou anos estudando um conceito que é menos obviamente radical, mas ainda assim um afastamento claro do que temos hoje: a asa transônica com suporte em treliça.

Aeronaves equipadas com a asa pareceriam relativamente convencionais, com uma fuselagem central. Mas a própria asa seria muito mais longa e fina, e seria apoiada por um suporte, ou treliça, inclinada por baixo da fuselagem. A asa seria dobrada para facilitar o acesso aos portões convencionais dos aeroportos.

A Boeing diz que o novo design precisaria de 9% menos combustível do que um design convencional.

Mas a pesquisa atual não se concentra apenas na aerodinâmica. Há também a questão de como as futuras aeronaves serão movidas. Para voos de curto alcance, com um número limitado de passageiros, a energia da bateria pode ser viável. Projetos como o Eviation Alice — exibido no Paris Airshow 2019 — baseiam-se na comprovação desse conceito.

Para distâncias mais longas, as baterias são hoje impraticáveis porque são simplesmente muito pesadas e não contêm energia suficiente para compensar esse peso. A indústria explorou outras opções, como a hibridização — na qual parte do impulso necessário para voar é fornecido pela energia elétrica.

Um grande projeto de pesquisa foi o E-Fan X da Airbus, uma parceria entre a Airbus, Rolls-Royce e a Siemens. Envolveu a instalação de um único motor elétrico de 2 MW (2.700 cv), alimentado por um gerador de bordo, em um avião de teste BAe 146 com quatro motores.

Mas o experimento foi cancelado no ano passado — antes que o sistema pudesse ser testado em voo — porque os efeitos do surto da covid-19 levaram a Airbus a rever suas prioridades.

A Airbus está explorando o uso de hidrogênio como combustível em seu projeto ZEROe — Foto: Airbus via BBC

Essas prioridades agora incluem pesquisas sobre propulsão de hidrogênio.

A Airbus se comprometeu a construir a primeira aeronave de emissão zero do mundo até 2035. Seus planos contam com a criação de sistemas híbridos, usando motores de turbina a gás com queima de hidrogênio, além de células de combustível de hidrogênio para gerar energia elétrica.

Em setembro, a Airbus apresentou três projetos conceituais movidos a hidrogênio.

O combustível de hidrogênio poderia até ser combinado com um design radical — um dos conceitos incluía a asa mista.

Mas há um problema significativo aqui. A maior parte do nosso suprimento de hidrogênio hoje é derivado do metano — um combustível fóssil — que é misturado ao vapor em altas pressões. É um processo de uso intensivo de energia que cria quantidades significativas de dióxido de carbono.

Para ter emissões verdadeiramente zero, as aeronaves precisariam ser movidas a hidrogênio produzido de uma forma muito mais ecológica — e grandes quantidades seriam necessárias. Mas, de acordo com Glenn Llewellyn, vice-presidente da Airbus para aeronaves de emissão zero, a própria sociedade acabará fornecendo a solução.

"Na próxima década, para que a sociedade em geral cumpra o Acordo de Paris, para cumprir nossas metas climáticas, precisamos mudar para o hidrogênio renovável", explica ele.

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